WO2014007038A1 - 界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置及びその製造方法 - Google Patents

界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置及びその製造方法 Download PDF

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一宏 高市
西村　公男
渡辺　英樹
関川　岳
靖志 松下
晃久 堀
巧 大島
倫人 岸
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for manufacturing a magnet piece constituting a magnetic body for a field pole disposed in a permanent magnet rotating electrical machine and a manufacturing method thereof.
  • a plate-like magnet body (hereinafter simply referred to as “magnet body”) is cleaved into a plurality of magnet pieces.
  • a field pole magnet body formed by adhering magnet pieces together is known.
  • Such a field pole magnet body is formed of a plurality of magnet pieces, so that the volume of each magnet piece can be reduced, and the eddy current generated in the magnet piece due to the fluctuation of the magnetic field due to the rotation of the rotor is reduced. be able to. Thereby, the heat generation of the field pole magnet body accompanying the generation of the eddy current can be suppressed, and irreversible thermal demagnetization can be prevented.
  • JP2009-148201A places a magnet body with a cut along the planned cutting line on a die that supports the magnetic body at both ends perpendicular to the planned cutting line, and punches the upper part of the planned cutting line downward It is disclosed that a plurality of magnet pieces are manufactured by cutting the magnet body along the planned cutting line.
  • the magnet pieces cleaved as described above are sandwiched by the conveyance claws from both sides in the width direction of the magnet body, and are conveyed in a direction away from the unbroken magnet body.
  • the magnet body is coated in advance in order to suppress the occurrence or deterioration of rust.
  • the coating is cut along the cut at the time of cutting the magnet body, but the coating remains uncut on the surface on which the cut is not processed.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a magnet piece that constitutes a field pole magnet body capable of cutting a coating when the magnet body is cleaved.
  • an apparatus for manufacturing a magnet piece that constitutes a magnetic body for a field pole that cleaves a magnet body whose outer surface is coated at a plurality of planned cleaving sites includes a mounting table on which the magnet body is mounted, a pressing unit that presses the magnet body at the planned cutting portion disposed between the two mounting tables, and the cutting of the magnet body, Cutting means for cutting the coating existing at the planned cutting site pressed by the pressing means.
  • a method of manufacturing a magnet piece that constitutes a magnetic body for a field pole that cleaves a magnet body whose outer surface is coated at a plurality of planned cleaving sites includes a step of cleaving a magnet body by pressing the magnet body at a planned cleaving portion disposed between two mounting tables on which the magnet body is placed, and cleaving the magnet body after cleaving the magnet body. Cutting the coating existing at the site to be cleaved pressed in the process.
  • FIG. 1A is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a main part of a permanent magnet type electric motor to which a field pole magnet body composed of magnet pieces manufactured by a manufacturing apparatus according to the present embodiment is applied.
  • 1B is a cross-sectional view showing a 1B-1B cross section of the permanent magnet type electric motor of FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the field pole magnet body.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating the coating of the magnet body.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating the groove processing of the magnet body.
  • FIG. 3C is a diagram illustrating the cleaving of the magnet body.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus in the comparative example.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus in the comparative example.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating conveyance of a magnet piece after cleaving in a comparative example.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating conveyance of the magnet pieces after cleaving in the comparative example.
  • Drawing 6A is a figure showing the cleaving process of the manufacture device of the magnet piece in a 1st embodiment.
  • Drawing 6B is a figure showing the cleaving process of the manufacture device of the magnet piece in a 1st embodiment.
  • Drawing 6C is a figure showing the cleaving process of the manufacture device of the magnet piece in a 1st embodiment.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating conveyance of a magnet piece after cleaving in a comparative example.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating conveyance of the magnet pieces after cleaving in the comparative example.
  • Drawing 6A is a figure
  • FIG. 7A is a diagram illustrating conveyance of the magnet pieces after cleaving in the first embodiment.
  • FIG. 7B is a diagram illustrating conveyance of the magnet pieces after cleaving in the first embodiment.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 8B is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 8C is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating the conveyance of the magnet pieces after cleaving in the second embodiment.
  • FIG. 9B is a diagram illustrating the conveyance of the magnet pieces after the cleaving in the second embodiment.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating conveyance of a magnet piece after cleaving in the second embodiment.
  • FIG. 10B is a diagram illustrating conveyance of the magnet pieces after cleaving in the second embodiment.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 11C is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 12A is a diagram illustrating conveyance of a magnet piece after cleaving in the second embodiment.
  • FIG. 12B is a diagram illustrating conveyance of the magnet pieces after cleaving in the second embodiment.
  • FIG. 13A is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 13C is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 14A is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 14B is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 14A is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 14C is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 15A is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 15B is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 15C is a diagram illustrating a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a cleaving process of a magnet piece manufacturing apparatus including a load cell.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a cleaving process of a magnet piece manufacturing apparatus including a heater.
  • the first embodiment will be described.
  • FIG. 1B showing a 1B-1B cross section of FIG. 1A and FIG. 1A shows a permanent magnet embedded type rotating electrical machine A to which a field pole magnet body 80 composed of a magnet piece manufactured by a manufacturing apparatus in this embodiment is applied ( Hereinafter, it is simply referred to as “rotating electric machine A”.
  • Rotating electrical machine A includes an annular stator 10 that constitutes a part of a casing, and a cylindrical rotor 20 that is arranged coaxially with the stator 10.
  • the stator 10 includes a stator core 11 and a plurality of coils 12.
  • the plurality of coils 12 are accommodated in slots 13 formed at equal angular intervals on the same circumference around the axis O in the stator core 11.
  • the rotor 20 includes a rotor core 21, a rotating shaft 23 that rotates integrally with the rotor core 21, and a plurality of field pole magnet bodies 80.
  • the plurality of field pole magnet bodies 80 are centered on the axis O.
  • the slots 22 are formed at equal angular intervals on the same circumference.
  • the field pole magnet body 80 accommodated in the slot 22 of the rotor 20 is configured as an aggregate of magnet pieces 31 in which a plurality of magnet pieces 31 are aligned in a line.
  • the magnet piece 31 is manufactured by cleaving a plate-like magnet body 30 (FIG. 3A) having a rectangular upper and lower surface along the short side direction of the rectangle.
  • the field pole magnet body 80 is configured by bonding the divided sections of a plurality of divided magnet pieces 31 with a resin 32.
  • the resin 32 used is, for example, a UV curable adhesive or a two-component room temperature curable adhesive, and electrically insulates adjacent magnet pieces 31 from each other.
  • the magnet body 30 is formed and sintered with a raw material and then machined to form a plate-like magnet body 30.
  • a coating 34 is applied to the outer surface of the magnet body 30 for the purpose of suppressing deterioration such as rust (FIG. 3A).
  • a cut 33 is formed in a portion of the magnet body 30 to be cleaved (FIG. 3B).
  • the flatness of the cut section 35 when the cut 33 is cleaved as the magnet piece 31 is improved as the depth from the surface is deeper and the sharpness of the tip of the cut 33 is sharper.
  • the cut 33 is formed by, for example, machining such as a dicer or a slicer, laser machining, wire cut electric discharge machining, or the like.
  • the coating 34 applied to the surface of the magnet body 30 is also cut at the same time.
  • the magnet body 30 is cleaved along the cuts 33 by pressing the position corresponding to the cuts 33 downward with a punch described later from the side without the cuts 33 in the state where the cuts 33 are down, and the cut section 35 is cut.
  • the magnet body 30 is cleaved along the cuts 33 by pressing the position corresponding to the cuts 33 downward with a punch described later from the side without the cuts 33 in the state where the cuts 33 are down, and the cut section 35 is cut.
  • FIGS. 4A and 4B are configuration diagrams showing an outline of a magnet piece manufacturing apparatus 500 in a comparative example in which the cleaving step shown in FIG. 3C is performed.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are diagrams explaining the conveyance of the magnet piece 31 after cleaving in the comparative example, and shows a state in which the magnet body 30 is viewed from above.
  • the magnet piece manufacturing apparatus 500 fixes the magnet body 30 between the pair of dies 41 and 42 and fixes the magnet body 30 by three-point bending by lowering the punch 43 from above to the bridged portion.
  • the magnet piece manufacturing apparatus 500 includes a pair of dies 41 and 42 serving as lower molds that bridge and mount the magnet body 30, and a punch 43 that cleaves the magnet body 30 by pushing in a portion where the magnet body 30 is bridged.
  • magnet pressers 44 and 45 which are arranged above the pair of dies 41 and 42 on both sides of the punch 43 and move up and down together with the punch 43, and are always placed upward by a spring 47a disposed between the pair of dies 41 and 42.
  • the punch 43 cleaves the magnet body 30 by pressing the upper surface of the magnet body 30 spanned between the pair of dies 41 and 42 downward.
  • the punch 43 is positioned so that the tip is positioned in the middle between the pair of dies 41 and 42, and is driven in the vertical direction by, for example, a servo press, a mechanical press, a hydraulic press, or the like.
  • the magnet holders 44 and 45 are composed of plate portions 44a and 45a that contact the magnet body 30 and springs 44b and 45b that suspend the plate portions 44a and 45a.
  • the magnet holders 44 and 45 descend as the punch 43 descends, and after the plate portions 44 a and 45 a abut against the magnet body 30, the plate portions 44 a and 45 a are pressed against the magnet body 30 by a spring force.
  • the die cushion 47 descends against the spring force as the punch 43 presses the magnet body 30 downward, and rises by the spring force when the punch 43 returns upward.
  • the magnet piece manufacturing apparatus 500 is configured as described above, and the magnet body 30 provided with the notches 33 is placed over the upper surfaces of the pair of dies 41 and 42.
  • the magnet body 30 is mounted on the pair of dies 41 and 42 so that the desired position to be cleaved, that is, the notch 33 provided in advance in the part to be cleaved is located on the side facing the dies 41 and 42 side. Placed.
  • the magnet body 30 is transported in the transport direction, and the magnet body 30 is aligned so that the notch 33 as the part to be cleaved is positioned between the pair of dies 41 and 42 (see FIG. 4A).
  • the punch 43 when the punch 43 is lowered, the punch 43 presses the back side of the notch 33 downward, and the magnet body 30 is cleaved along the notch 33 by the three-point bending of the punch 43 and the pair of dies 41 and 42. (FIG. 4B).
  • the cleaved magnet piece 31 is sandwiched by the conveyance claws 48 from both sides in the width direction of the magnet body 30 and conveyed in the conveyance direction (FIG. 5A).
  • the coating 34 applied to the outer surface of the magnet body 30 may remain without being cut.
  • the coating 34 is also cut when the cut 33 is formed, so that it does not remain.
  • the cleaved magnet piece 31 and the uncleaved magnet body 30 are connected by the coating 34.
  • the unbroken magnet body 30 is conveyed together with the magnet piece 31 (FIG. 5B). Thereby, a conveyance defect arises and equipment stops temporarily.
  • the coating 34 is cut by applying a moment opposite to the moment generated in the magnet body 30 when the magnet body 30 is cleaved to the magnet body 30 after cleaving.
  • FIGS. 6A to 6C are diagrams showing a cleaving process of the magnet segment manufacturing apparatus 110 according to the present embodiment.
  • the upper surface of the die cushion 47 has a protruding portion 47b that protrudes upward.
  • the protrusion 47b is formed so as to be located in the center between the pair of dies 41 and 42. That is, when the magnet body 30 is cleaved, the notch 33 of the magnet body 30 and the protruding portion 47b of the die cushion 47 face each other. Further, the protruding length of the protruding portion 47b is set so that the tip protrudes upward from the pair of dies 41 and 42 when the die cushion 47 is at the upper end position.
  • the magnet body 30 is conveyed in the right direction in the drawing until the notch 33 provided on the lower surface of the magnet body 30 is located at the center between the pair of dies 41 and 42. At this time, the tip of the protrusion 47 b of the die cushion 47 faces the notch 33 of the magnet body 30.
  • the punch 43 is lowered to strongly press the planned cutting portion of the magnet body 30.
  • a downward convex moment acts on the magnet body 30, thereby causing the cut 33 to move upward.
  • a crack arises and the magnet body 30 is cleaved.
  • the die cushion 47 is retracted downward by the downward pressing force of the punch 43.
  • the magnet body 30 has been cleaved, but the coating 34 has not yet been cut.
  • a force acts on the upper end of the cleaved portion of the magnet body 30 in the direction of separating the coatings 34 applied to the upper surface of the magnet piece 31 and the upper surface of the uncut cleaved magnet body 30, respectively. It is cut along the planned cutting site.
  • the cleaved magnet pieces 31 are sandwiched by the conveyance claws 48 from both sides in the width direction of the magnet body 30, and are conveyed in the conveyance direction as shown in FIG. 7B.
  • the magnet piece 31 since the magnet piece 31 is conveyed after cutting the coating 34 on the upper surface of the magnet body 30 after the magnet body 30 is cleaved, the magnet piece 31 can be separated from the uncleaved magnet body 30 before the conveyance. . Therefore, it is possible to prevent the production facility from being temporarily stopped due to the conveyance failure of the magnet piece 31.
  • the coating 34 can be more reliably cut to prevent a conveyance failure.
  • the die cushion 47 Since it has the structure which has the protrusion part 47b which protruded upwards on the upper surface of the die cushion 47 urged
  • the die cushion 47 operates in synchronization with the vertical movement of the punch 43, a device for synchronizing the punch 43 and the die cushion 47 and the power of the die cushion 47 are not required, and a conveyance failure is prevented with a simple structure. be able to.
  • the operation of the die cushion 47 having the protruding portion 47b at the tip causes an opposite direction to the moment generated when the magnet body 30 is cleaved.
  • the moment is applied to the magnet body 30, it is also possible to employ a magnet piece manufacturing apparatus 120 having the following configuration instead.
  • the magnet body 30 is conveyed rightward in the drawing until the notch 33 provided on the lower surface of the magnet body 30 is located at the center between the pair of dies 41 and 42.
  • the punch 43 is lowered to strongly press the planned cutting part of the magnet body 30.
  • a downward convex moment acts on the magnet body 30, thereby causing the cut 33 to move upward.
  • cracks occur.
  • the die cushion 47 is retracted downward by the downward pressing force of the punch 43.
  • the magnet body 30 has been cleaved, but the coating 34 has not yet been cut.
  • the die 42 on the right side (the front side in the conveyance direction of the magnet body 30) in the figure is lowered.
  • the plate portions 44 a and 45 a of the magnet pressers 44 and 45 descending together with the punch 43 are pressed by two points on the upper surface of the magnet body 30 and on both sides of the punch 43.
  • the magnet presser 44 on the left side (front side in the transport direction) in the drawing presses the unbroken magnet body 30 onto the die 41, and the magnet presser 45 on the right side in the drawing urges the magnet piece 31 downward. Since the die 42 on the right side in the drawing is lowered, a moment in the direction opposite to that at the time of cleaving acts on the magnet body 30.
  • a force acts on the upper surface of the cleaved portion of the magnet body 30 in a direction to separate the coatings 34 applied to the upper surface of the magnet piece 31 and the upper surface of the unbroken magnet body 30, respectively. It is cut along the planned cutting site.
  • the cleaved magnet pieces 31 are sandwiched by the conveyance claws 48 from both sides in the width direction of the magnet body 30, and are conveyed in the conveyance direction as shown in FIG. 7B.
  • the magnet piece manufacturing apparatus 210 fixes the unbroken magnet body 30 after the magnet body 30 is cleaved, and transports the cleaved magnet piece 31 in a direction in which the magnet body 31 is separated from the uncleaved magnet body 30. 34 is cut.
  • the process until the magnet body 30 is cleaved is the same as that in FIGS. 8A and 8B of the first embodiment. That is, as shown in FIG. 9A, the magnet body 30 is conveyed rightward in the drawing until the notch 33 provided on the lower surface of the magnet body 30 is located at the center between the pair of dies 41 and 42.
  • the punch 43 is lowered to strongly press the planned cutting portion of the magnet body 30.
  • the magnet body 30 is cracked by cracking upward from the notch 33.
  • the die cushion 47 is retracted downward by the downward pressing force of the punch 43.
  • the magnet body 30 has been cleaved, but the coating 34 has not yet been cut.
  • the cleaved magnet pieces 31 are clamped by the conveying claws 48 from both sides in the width direction. Further, the unbroken magnet body 30 is sandwiched by the conveying claws 49 from both sides in the width direction independently of the magnet pieces 31. In this state, as shown in FIG. 10B, the transport claw 48 that sandwiches the magnet piece 31 is transported in the transport direction.
  • a force acts on the upper surface of the cleaved portion of the magnet body 30 in a direction to separate the coatings 34 applied to the upper surface of the magnet piece 31 and the upper surface of the unbroken magnet body 30, respectively. It is torn along the part to be cleaved. At this time, since the unbroken magnet body 30 is fixed by the transport claws 49, it is not transported together with the magnet pieces 31.
  • the magnet piece 31 and the uncut cleaved magnet body 30 are independently fixed, and the magnet piece 31 is transported in a direction away from the uncleaved magnet body 30. Can be separated from the unbroken magnet body 30. Therefore, it is possible to prevent the production facility from being temporarily stopped due to the conveyance failure of the magnet piece 31.
  • the coating 34 can be pulled off more reliably, and the conveyance failure of the magnet piece 31 can be achieved. Can be prevented.
  • the conveyance claw 49 for clamping the uncut cleaved magnet body 30 is provided, but instead, the following configuration is provided. It is also possible to employ the magnet piece manufacturing apparatus 220.
  • the die cushion 47 has an air hole 50 having an opening 50a on the upper surface of the die cushion 47.
  • the air hole 50 is connected to a pump (not shown) that evacuates the air hole 50, and the air hole 50 in a vacuum state chucks the magnet body 30 facing the opening 50a.
  • the cleaved magnet pieces 31 are sandwiched by the conveyance claws 48 from both sides in the width direction of the magnet body 30, and are conveyed in the conveyance direction as shown in FIG. 12B.
  • a force acts on the upper surface of the cleaved portion of the magnet body 30 in a direction to separate the coatings 34 applied to the upper surface of the magnet piece 31 and the upper surface of the unbroken magnet body 30, respectively. It is torn along the part to be cleaved.
  • the unbroken magnet body 30 is attracted to the die cushion 47, it is not transported together with the magnet piece 31.
  • the magnet piece 31 and the uncleaved magnet body 30 are fixed independently, and the magnet piece 31 is transported in a direction away from the uncleaved magnet body 30.
  • the existing coating 34 can be pulled off. Therefore, it is possible to prevent the production facility from being temporarily stopped due to the conveyance failure of the magnet piece 31.
  • the unbroken magnet body 30 is fixed by chucking it to the die cushion 47 after the cleaving, the unbroken magnet body 30 can be fixed more securely and the coating 34 can be pulled off. Problems can be prevented.
  • an air hole 50 for attracting the uncut cleaved magnet body 30 is provided, but instead, the following configuration is provided. It is also possible to employ a magnet piece manufacturing apparatus 230.
  • the magnet piece manufacturing apparatus 230 cuts the magnet body 30 and retracts the punch 43 upward, the magnet press on the front side in the transport direction does not rise together with the punch 43 and presses the magnet body 30 downward. To do.
  • the cleaved magnet pieces 31 are sandwiched by the conveyance claws 48 from both sides in the width direction of the magnet body 30, and are conveyed in the conveyance direction as shown in FIG. 12B.
  • a force acts on the upper surface of the cleaved portion of the magnet body 30 in a direction to separate the coatings 34 applied to the upper surface of the magnet piece 31 and the upper surface of the unbroken magnet body 30, respectively. It is torn along the part to be cleaved.
  • the unbroken magnet body 30 is pressed against the die 41 by the magnet presser, it is not transported together with the magnet piece 31.
  • the unbroken magnet body 30 is fixed by being pressed downward by the magnet presser 44 on the front side in the transport direction after cleaving, the uncut magnet body 30 is more securely fixed and the coating 34 is pulled. It can cut and the conveyance failure of the magnet piece 31 can be prevented.
  • the coating 34 is cut by the operation of the punch 43 when the magnet body 30 is cleaved.
  • the main configuration of the magnet piece manufacturing apparatus 310 is the same as that of the second embodiment, but in this embodiment, a stopper 51 for receiving the cleaved magnet piece 31 is provided instead of the magnet presser 45 on the front side in the transport direction.
  • the stopper 51 is made of an elastic member that can relieve an impact when the magnet piece 31 is received. Moreover, the structure which provided the buffer material in the part which receives the magnet piece 31 may be sufficient. Furthermore, the magnet piece manufacturing apparatus 310 includes a detection sensor 52 that detects the passage of the magnet piece 31 that is cut off and jumps out.
  • the coating 34 is cut by the lowering of the second stage of the punch 43, the broken magnet piece 31 is bounced and jumps out in the transport direction. Thereby, the detection sensor 52 detects passage of the magnet piece 31, and the descent of the punch 43 is stopped. The protruding magnet piece 31 is received by the stopper 51, and the stopper 51 is retracted obliquely upward in the figure so as to be retracted from the conveyance path of the magnet piece 31.
  • the coating 34 connected after the cleaving can be cut by the punch 43. Therefore, it is possible to prevent the production facility from being temporarily stopped due to the conveyance failure of the magnet piece 31.
  • the punch 43 cleaves the magnet body 30 when the first stage is lowered, and then the coating 34 is cut when the second stage is lowered, the abnormal cracking of the magnet body 30 due to the overstroke of the punch 43 does not occur.
  • the magnet piece 31 that is cut off and the coating 34 is cut off is received by the stopper 51, the magnet piece 31 can be prevented from being scattered and appropriately conveyed.
  • the operation of the punch 43 is a two-stage motion.
  • the magnet piece manufacturing apparatus 320 having the following configuration is used. It is also possible to adopt.
  • the magnet piece manufacturing apparatus 320 causes the punch 43 to wait for a predetermined cutting time at the bottom dead center at the time of cutting.
  • the cutting time is a time that allows the coating 34 to be cut reliably, and is set to 1 second, for example.
  • FIGS. 14A and 14B The process until the magnet body 30 is cleaved is the same as that shown in FIGS. 14A and 14B (FIGS. 15A and 15B).
  • FIG. 15C After the magnet body 30 is cut, as shown in FIG. 15C, while the punch 43 is stopped at the bottom dead center position, the bending force continues to act on the coating 34. Therefore, the punch 43 is further lowered as described above. Even if not, the coating 34 can be cut by waiting for the cutting time.
  • the magnet piece 31 jumps out in the transport direction and is detected by the detection sensor 52.
  • the standby at the bottom dead center position of the punch 43 is ended even if the cutting time has not elapsed.
  • the coating 34 connected after cleaving can be cut by a bending force acting on the coating 34. Therefore, it is possible to prevent the production facility from being temporarily stopped due to the conveyance failure of the magnet piece 31.
  • the detection sensor 52 detects that the coating 34 has been cut and the magnet piece 31 has popped out. Instead, a magnet piece having the following configuration is used. It is also possible to employ the manufacturing apparatus 330.
  • the magnet piece manufacturing apparatus 330 attaches a load cell (load converter) 53 to the punch 43 and monitors the load applied to the punch 43 as shown in FIG. Further, when the load detected by the load cell 53 becomes equal to or less than the cutting determination load (for example, zero), it is determined that the coating 34 has been cut and the standby of the punch 43 at the two-step motion or bottom dead center position is terminated.
  • a load cell load converter
  • the coating 34 is cut by the operation of the die cushion 47, the conveying claws 48 and 49, or the punch 43 after the magnet body is cut.
  • a heater 54 may be provided inside the punch 43, and the coating 34 with which the tip of the punch 43 abuts may be melted or burned off by heating the punch 43 when the magnet body is broken.
  • the coating 34 connected after the cleaving can be more reliably cut, and the production facility can be prevented from being temporarily stopped due to the conveyance failure of the magnet piece 31.
  • the coating 34 can be cut more reliably by adopting a structure in which the first to third embodiments are appropriately combined.

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Abstract

　外面にコーティングが施された磁石体を複数の割断予定部位で割断する界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置は、磁石体が載置される載置台と、２つの載置台間に配置される割断予定部位において磁石体を押圧して磁石体を割断する押圧手段と、磁石体の割断後に、押圧手段が押圧した割断予定部位に存在するコーティングを切断する切断手段と、を備える。

Description

界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置及びその製造方法
　本発明は、永久磁石回転電機に配設される界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置及びその製造方法に関するものである。
　永久磁石埋込型回転電機のロータコアに配設される界磁極用磁石体として、板状の磁石体（以下、単に「磁石体」と示す）を割断して複数の磁石片とし、この複数の磁石片同士を接着することによって形成した界磁極用磁石体が知られている。このような界磁極用磁石体は、複数の磁石片で形成されるため個々の磁石片の体積を小さくすることができ、ロータの回転による磁界の変動によって磁石片に発生する渦電流を低減させることができる。これにより、渦電流の発生に伴う界磁極用磁石体の発熱を抑制し、不可逆な熱減磁を防止することができる。
　ＪＰ２００９－１４２０８１Ａは、割断予定線に沿って切り込みを設けた磁石体を、割断予定線と垂直方向の両端部において磁石体を支持するダイに載置し、割断予定線の上部を下方へとパンチによって押し込むことで、磁石体を割断予定線に沿って割断して複数の磁石片を製造することを開示している。
　上記のようにして割断された磁石片は、磁石体の幅方向両側から搬送爪によって挟持され、未割断の磁石体から離間する方向へと搬送される。ここで、磁石体には、錆びの発生や劣化などを抑制するため、予めコーティングが施されている。コーティングは、磁石体の切り込み加工時に切り込みに沿って切断されるが、切り込みが加工されていない側の面においてはコーティングが切断されずに残る。
　これにより、磁石体を割断予定線に沿って割断した場合にコーティングの部分だけ切断されず、割断後の搬送時に磁石片とともに未割断の磁石体まで搬送されてしまうことがあり、この場合、搬送不具合と判断されて生産設備が一時停止してしまう。
　本発明は、磁石体の割断時にコーティングを切断することができる界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置を提供することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、外面にコーティングが施された磁石体を複数の割断予定部位で割断する界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置が提供される。この製造装置は、磁石体が載置される載置台と、２つの載置台間に配置される割断予定部位において磁石体を押圧して磁石体を割断する押圧手段と、磁石体の割断後に、押圧手段が押圧した割断予定部位に存在するコーティングを切断する切断手段と、を備える。
　本発明の別の態様によれば、外面にコーティングが施された磁石体を複数の割断予定部位で割断する界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造方法が提供される。この製造方法は、磁石体が載置される２つの載置台間に配置される割断予定部位において磁石体を押圧して磁石体を割断する工程と、磁石体の割断後に、磁石体を割断する工程において押圧された割断予定部位に存在するコーティングを切断する工程と、を含む。
　本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
図１Ａは、本実施形態における製造装置によって製造された磁石片から構成される界磁極用磁石体を適用した永久磁石型電動機の主要部の構成を示す概略構成図である。 図１Ｂは、図１Ａの永久磁石型電動機の１Ｂ－１Ｂ断面を示す断面図である。 図２は、界磁極用磁石体の構成を示す構成図である。 図３Ａは、磁石体のコーティングについて説明した図である。 図３Ｂは、磁石体の溝加工について説明した図である。 図３Ｃは、磁石体の割断について説明した図である。 図４Ａは、比較例における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図４Ｂは、比較例における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図５Ａは、比較例における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図５Ｂは、比較例における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図６Ａは、第１実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図６Ｂは、第１実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図６Ｃは、第１実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図７Ａは、第１実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図７Ｂは、第１実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図８Ａは、第１実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図８Ｂは、第１実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図８Ｃは、第１実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図９Ａは、第２実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図９Ｂは、第２実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図１０Ａは、第２実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図１０Ｂは、第２実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図１１Ａは、第２実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１１Ｂは、第２実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１１Ｃは、第２実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１２Ａは、第２実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図１２Ｂは、第２実施形態における割断後の磁石片の搬送について示した図である。 図１３Ａは、第２実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１３Ｂは、第２実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１３Ｃは、第２実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１４Ａは、第３実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１４Ｂは、第３実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１４Ｃは、第３実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１５Ａは、第３実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１５Ｂは、第３実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１５Ｃは、第３実施形態における磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１６は、ロードセルを備えた磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。 図１７は、ヒータを備えた磁石片の製造装置の割断工程を示した図である。
　以下では図面を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。
　第１実施形態について説明する。
　図１Ａ及び図１Ａの１Ｂ－１Ｂ断面を示す図１Ｂは、本実施形態における製造装置によって製造された磁石片から構成される界磁極用磁石体８０を適用した永久磁石埋込型回転電機Ａ（以下、単に「回転電機Ａ」という）を示している。
　回転電機Ａは、ケーシングの一部を構成する円環形のステータ１０と、このステータ１０と同軸的に配置された円柱形のロータ２０とから構成される。
　ステータ１０は、ステータコア１１と、複数のコイル１２とから構成され、複数のコイル１２はステータコア１１に軸心Ｏを中心とした同一円周上に等角度間隔で形成されるスロット１３に収設される。
　ロータ２０は、ロータコア２１と、ロータコア２１と一体的に回転する回転軸２３と、複数の界磁極用磁石体８０とから構成され、複数の界磁極用磁石体８０は軸心Ｏを中心とした同一円周上に等角度間隔で形成されるスロット２２に収設される。
　ロータ２０のスロット２２に収設される界磁極用磁石体８０は、図２に示すように、複数の磁石片３１を一列に整列させた磁石片３１の集合体として構成される。磁石片３１は、長方形の上下面を有する板状の磁石体３０（図３Ａ）を長方形の短辺方向に沿って割断して製造される。界磁極用磁石体８０は、分割された複数の磁石片３１の割断面同士を樹脂３２により接着して構成される。使用される樹脂３２は、例えば、ＵＶ硬化型接着剤や２液室温硬化型接着剤等であり、隣接する磁石片３１同士を電気的に絶縁する。これにより、作用する磁界の変動により磁石片３１に発生する渦電流を個々の磁石片３１内に留めることで低減させ、渦電流に伴う界磁極用磁石体８０の発熱を抑制して、不可逆な熱減磁を防止することができる。
　次に、図３Ａ～図３Ｃを参照して板状の磁石体３０から複数の磁石片３１を製造する過程について説明する。
　磁石体３０は、原料を成形及び焼結した上で、機械加工が施されて板状の磁石体３０となる。この磁石体３０の外面には、錆び等の劣化を抑制する目的でコーティング３４が施される（図３Ａ）。
　続いて、磁石体３０の割断しようとする部位に切り込み３３を形成する（図３Ｂ）。設ける切り込み３３は、表面からの深さが深いほど、また、切り込み３３の先端の尖りが鋭いほど、磁石片３１として割断した場合の割断面３５の平面度が向上する。
　切り込み３３は、例えば、ダイサーやスライサー等の機械加工、レーザ加工、ワイヤカット放電加工等によって形成される。切り込み３３が形成される際、磁石体３０の表面に施されているコーティング３４も同時に切り込まれる。
　続いて、切り込み３３を下にした状態で切り込み３３のない側から切り込み３３に対応する位置を後述するパンチによって下方へ押圧することで、磁石体３０が切り込み３３に沿って割断され、割断面３５が形成されて複数の磁石片３１となる（図３Ｃ）。
　図４Ａ及び図４Ｂは、図３Ｃに示す割断工程を行う比較例における磁石片の製造装置５００の概略を示す構成図である。図５Ａ及び図５Ｂは、比較例における割断後の磁石片３１の搬送について説明した図であり、磁石体３０を上方から見た状態を示している。
　磁石片の製造装置５００は、一対のダイ４１、４２間に磁石体３０を架け渡した状態で固定し、架け渡した部分に上部からパンチ４３を下降させて、磁石体３０を３点曲げにより割断する装置である。磁石片の製造装置５００は、磁石体３０を架け渡して載置する下型としての一対のダイ４１、４２と、磁石体３０の架け渡した部分を押し込むことで磁石体３０を割断させるパンチ４３と、一対のダイ４１、４２の上方であってパンチ４３の両側に配置されパンチ４３とともに上下方向に移動する磁石押さえ４４、４５と、一対のダイ４１、４２間に配置されバネ４７ａによって常に上向きに付勢されるダイクッション４７と、を備える。
　パンチ４３は、一対のダイ４１、４２に架け渡された磁石体３０の上面を下方へ押圧することで磁石体３０を割断させる。パンチ４３は、先端が一対のダイ４１、４２間の中間に位置するように位置決めされており、例えばサーボプレス、機械プレス、油圧プレスなどによって上下方向に駆動される。
　磁石押さえ４４、４５は、磁石体３０に当接する板部４４ａ、４５ａと板部４４ａ、４５ａを吊り下げるバネ４４ｂ、４５ｂとから構成される。磁石押さえ４４、４５は、パンチ４３が下降するのに伴って下降し、板部４４ａ、４５ａが磁石体３０に当接した後はバネ力によって板部４４ａ、４５ａを磁石体３０に押し付ける。ダイクッション４７は、パンチ４３が磁石体３０を下方へと押圧するのに応じてバネ力に抗して下降し、パンチ４３が上方へ戻るとバネ力によって上昇する。
　磁石片の製造装置５００は以上のように構成され、切り込み３３を設けた磁石体３０を一対のダイ４１、４２の上面に架け渡して載置する。なお、磁石体３０は、割断させたい所望の位置、即ち、割断予定部位に予め設ける切り込み３３が、ダイ４１、４２側に対面する側に位置するように、一対のダイ４１、４２上に載置される。
　そして、例えばサーボ機構を用いて、磁石体３０を搬送方向に搬送し、割断予定部位としての切り込み３３が一対のダイ４１、４２間の中間に位置するように磁石体３０を位置合わせする（図４Ａ）。この状態で、パンチ４３を下降させることでパンチ４３が切り込み３３の裏側を下方へと押圧し、パンチ４３及び一対のダイ４１、４２の３点曲げにより磁石体３０は切り込み３３に沿って割断される（図４Ｂ）。
　次いで、割断された磁石片３１は、磁石体３０の幅方向両側から搬送爪４８によって挟持され、搬送方向へと搬送される（図５Ａ）。
　ところで、磁石体３０の割断時、図４Ｂに示すように、磁石体３０の外面に施されているコーティング３４が切断されずに残る場合がある。磁石体３０の下面では、切り込み３３が形成される際にコーティング３４も切断されているので残ることはない。しかし、磁石体３０の上面には切り込み３３がなく、さらに割断時には磁石片３１と未割断の磁石体３０とがほとんど離間しないので、コーティング３４を切断する力が作用しにくい。
　これにより、割断された磁石片３１と未割断の磁石体３０とがコーティング３４によって繋がった状態となる。この場合、割断された磁石片３１を搬送爪４８によって挟持して搬送方向へと搬送すると、未割断の磁石体３０が磁石片３１とともに搬送されてしまう（図５Ｂ）。これにより、搬送不具合が生じて設備が一時停止してしまう。
　そこで、本実施形態では、磁石体３０の割断時に磁石体３０に生じるモーメントとは逆向きのモーメントを割断後に磁石体３０に付与することでコーティング３４を切断する。
　図６Ａ～図６Ｃは、本実施形態における磁石片の製造装置１１０の割断工程を示した図である。本実施形態では、ダイクッション４７の上面に上方へと突き出た突出部４７ｂを有する構造とした。
　突出部４７ｂは、一対のダイ４１、４２間の中央に位置するように形成される。つまり、磁石体３０の割断時、磁石体３０の切り込み３３とダイクッション４７の突出部４７ｂとが対向する。また、突出部４７ｂの突出長さは、ダイクッション４７が上端位置にある場合に、先端が一対のダイ４１、４２より上方に突き出るように設定される。
　図６Ａに示すように、磁石体３０の下面に設けられる切り込み３３が、一対のダイ４１、４２間の中央に位置するまで、磁石体３０が図中右方向へと搬送される。このとき、ダイクッション４７の突出部４７ｂの先端は磁石体３０の切り込み３３と対向する。
　図６Ｂに示すように、パンチ４３を下降させて磁石体３０の割断予定部位を強く押圧する。このとき、パンチ４３と、磁石体３０を支持する一対のダイ４１、４２と、の３点曲げにより、磁石体３０には下方へ凸形状となるモーメントが作用し、これによって切り込み３３から上方へと亀裂が生じて磁石体３０は割断される。さらに、パンチ４３の下方への押圧力によってダイクッション４７が下方へと後退する。この時点で、磁石体３０は割断されているが、コーティング３４はまだ切断されていない。
　図６Ｃに示すように、一旦下降したダイクッション４７がバネ力によって上昇すると、ダイクッション４７の突出部４７ｂの先端が磁石体３０の割断部位を上方へと押圧する。このとき、パンチ４３とともに下降している磁石押さえ４４、４５の板部４４ａ、４５ａが磁石体３０の上面であってパンチ４３を挟んだ両側の２点に押圧されているので、磁石体３０には、ダイクッション４７の突出部４７ｂの先端と、２つの磁石押さえ４４、４５と、の３点曲げによる力が作用し、磁石体３０に上方へと凸形状となるモーメントが作用する。
　これにより、磁石体３０の割断部位の上端には、磁石片３１の上面と未割断の磁石体３０の上面とにそれぞれ塗付されているコーティング３４を引き離す方向に力が作用し、コーティング３４が割断予定部位に沿って切断される。
　その後、図７Ａに示すように、割断された磁石片３１は、磁石体３０の幅方向両側から搬送爪４８によって挟持され、図７Ｂに示すように、搬送方向へと搬送される。
　このように、磁石体３０の割断後に磁石体３０の上面のコーティング３４を切断してから磁石片３１を搬送するので、搬送前に磁石片３１を未割断の磁石体３０と分離することができる。よって、磁石片３１の搬送不具合によって生産設備が一時停止してしまうことを防止することができる。
　さらに、割断時に磁石体３０に生じるモーメントとは逆向きのモーメントを割断後に付与するので、より確実にコーティング３４を切断して搬送不具合を防止することができる。
　さらに、上方へとバネ４７ａによって付勢されるダイクッション４７の上面に上方へと突き出た突出部４７ｂを有する構造としたので、パンチ４３が下降して磁石体３０を割断した後に、ダイクッション４７の突出部４７ｂによって割断部位を上方へと押圧させることができる。よって、３点曲げによって割断時に磁石体３０に生じるモーメントとは逆向きのモーメントを磁石体３０に作用させることができ、より確実にコーティング３４を切断して搬送不具合を防止することができる。
　また、ダイクッション４７はパンチ４３の上下動に同期して動作するので、パンチ４３とダイクッション４７とを同期させる装置やダイクッション４７の動力を必要とせず、簡易な構造で搬送不具合を防止することができる。
　ここで、磁石体３０の割断時にコーティング３４を切断するため、図６Ａ～図６Ｃでは、先端に突出部４７ｂを有するダイクッション４７の動作によって、磁石体３０の割断時に生じるモーメントとは逆向きのモーメントを磁石体３０に作用させたが、これに代えて、以下のような構成の磁石片の製造装置１２０を採用することも可能である。
　この磁石片の製造装置１２０では、ダイクッション４７の上面には突出部４７ｂを設けておらず、上面は図４Ａと同様にフラットである。
　図８Ａに示すように、磁石体３０の下面に設けられる切り込み３３が、一対のダイ４１、４２間の中央に位置するまで、磁石体３０が図中右方向へと搬送される。
　図８Ｂに示すように、パンチ４３を下降させて磁石体３０の割断予定部位を強く押圧する。このとき、パンチ４３と、磁石体３０を支持する一対のダイ４１、４２と、の３点曲げにより、磁石体３０には下方へ凸形状となるモーメントが作用し、これによって切り込み３３から上方へと亀裂が生じて割断される。さらに、パンチ４３の下方への押圧力によってダイクッション４７が下方へと後退する。この時点で、磁石体３０は割断されているが、コーティング３４はまだ切断されていない。
　図８Ｃに示すように、磁石体３０の割断後、図中右側（磁石体３０の搬送方向前方側）のダイ４２を下降させる。このとき、パンチ４３とともに下降している磁石押さえ４４、４５の板部４４ａ、４５ａが磁石体３０の上面であってパンチ４３を挟んだ両側の２点に押圧されている。図中左側（搬送方向手前側）の磁石押さえ４４は、未割断の磁石体３０をダイ４１上に押し付け、図中右側の磁石押さえ４５は、磁石片３１を下方へと付勢する。図中右側のダイ４２は下降するので、磁石体３０には割断時とは逆向きのモーメントが作用する。
　これにより、磁石体３０の割断部位の上面には、磁石片３１の上面と未割断の磁石体３０の上面とにそれぞれ塗付されているコーティング３４を引き離す方向に力が作用し、コーティング３４が割断予定部位に沿って切断される。
　その後、図７Ａに示すように、割断された磁石片３１は、磁石体３０の幅方向両側から搬送爪４８によって挟持され、図７Ｂに示すように、搬送方向へと搬送される。
　このように、磁石体３０の割断後に磁石体３０の搬送方向前方側のダイ４２を下降させるので、磁石体３０に割断時とは逆向きのモーメントを作用させることができ、より確実にコーティング３４を切断して搬送不具合を防止することができる。
　次に、第２実施形態について説明する。
　本実施形態の磁石片の製造装置２１０は、磁石体３０の割断後に未割断の磁石体３０を固定し、割断された磁石片３１を未割断の磁石体３０から引き離す方向に搬送することでコーティング３４を切断する。
　磁石体３０を割断するまでの工程は、第１実施形態の図８Ａ及び図８Ｂと同様である。すなわち、図９Ａに示すように、磁石体３０の下面に設けられる切り込み３３が、一対のダイ４１、４２間の中央に位置するまで、磁石体３０が図中右方向へと搬送される。
　図９Ｂに示すように、パンチ４３を下降させて磁石体３０の割断予定部位を強く押圧する。これにより、磁石体３０は切り込み３３から上方へと亀裂が生じて割断される。さらに、パンチ４３の下方への押圧力によってダイクッション４７が下方へと後退する。この時点で、磁石体３０は割断されているが、コーティング３４はまだ切断されていない。
　磁石体３０を割断後、図１０Ａに示すように、割断後の磁石片３１を幅方向両側から搬送爪４８によって挟持する。さらに、未割断の磁石体３０を磁石片３１とは独立して幅方向両側から搬送爪４９によって挟持する。この状態で、図１０Ｂに示すように、磁石片３１を挟持する搬送爪４８を搬送方向へと搬送する。
　これにより、磁石体３０の割断部位の上面には、磁石片３１の上面と未割断の磁石体３０の上面とにそれぞれ塗付されているコーティング３４を引き離す方向に力が作用し、コーティング３４が割断予定部位に沿って引き切られる。このとき、未割断の磁石体３０は搬送爪４９によって固定されているので、磁石片３１とともに搬送されることはない。
　このように、磁石体３０の割断後に磁石片３１と未割断の磁石体３０とをそれぞれ独立して固定し、磁石片３１を未割断の磁石体３０から引き離す方向に搬送するので、磁石片３１を未割断の磁石体３０と分離することができる。よって、磁石片３１の搬送不具合によって生産設備が一時停止してしまうことを防止することができる。
　また、磁石片３１と未割断の磁石体３０とはそれぞれ独立した搬送爪４８、４９によって幅方向両側から固定されるので、より確実にコーティング３４を引き切ることができ、磁石片３１の搬送不具合を防止することができる。
　ここで、磁石体３０の割断時にコーティング３４を切断するため、図１０Ａ、図１０Ｂでは、未割断の磁石体３０を挟持する搬送爪４９を設けたが、これに代えて、以下のような構成の磁石片の製造装置２２０を採用することも可能である。
　この磁石片の製造装置２２０では、ダイクッション４７がダイクッション４７の上面に開口部５０ａを有するエア穴５０を有する。エア穴５０は、エア穴５０内を真空引きする図示しないポンプに接続され、真空状態のエア穴５０は開口部５０ａに面する磁石体３０をチャックする。
　磁石体３０を割断するまでの工程は図９Ａ及び図９Ｂと同様である（図１１Ａ、図１１Ｂ）。
　図１１Ｃに示すように、ダイクッション４７がバネ力によって上昇して磁石体３０の下面に当接した時、エア穴５０の開口部５０ａが未割断の磁石体３０の下面に当接する。さらに、エア穴５０を真空引きすると、エア穴５０内の圧力が低下し、未割断の磁石体３０がダイクッション４７に吸い寄せられてチャックされる。
　その後、図１２Ａに示すように、割断された磁石片３１は、磁石体３０の幅方向両側から搬送爪４８によって挟持され、図１２Ｂに示すように、搬送方向へと搬送される。これにより、磁石体３０の割断部位の上面には、磁石片３１の上面と未割断の磁石体３０の上面とにそれぞれ塗付されているコーティング３４を引き離す方向に力が作用し、コーティング３４が割断予定部位に沿って引き切られる。このとき、未割断の磁石体３０はダイクッション４７に吸着されているので、磁石片３１とともに搬送されることはない。
　このように、磁石体３０の割断後に磁石片３１と未割断の磁石体３０とをそれぞれ独立して固定し、磁石片３１を未割断の磁石体３０から引き離す方向に搬送するので、割断後に繋がっているコーティング３４を引き切ることができる。よって、磁石片３１の搬送不具合によって生産設備が一時停止してしまうことを防止することができる。
　また、割断後に未割断の磁石体３０をダイクッション４７にチャックすることで固定するので、より確実に未割断の磁石体３０を固定してコーティング３４を引き切ることができ、磁石片３１の搬送不具合を防止することができる。
　またここで、磁石体３０の割断時にコーティング３４を切断するため、図１１Ｃでは、未割断の磁石体３０を吸着するエア穴５０を設けたが、これに代えて、以下のような構成を有する磁石片の製造装置２３０を採用することも可能である。
　この磁石片の製造装置２３０は、磁石体３０の割断後、パンチ４３を上方へと後退させる際に、搬送方向手前側の磁石押さえはパンチ４３とともに上昇させず、磁石体３０を下方へと押圧する。
　磁石体３０を割断するまでの工程は図９Ａ及び図９Ｂと同様である（図１３Ａ、図１３Ｂ）。
　図１３Ｃに示すように、パンチ４３が上昇するのに伴って搬送方向前方の磁石押さえ４５はパンチ４３とともに上昇するが、搬送方向手前側の磁石押さえ４４は未割断の磁石体３０を下方へと押圧する。
　その後、図１２Ａに示すように、割断された磁石片３１は、磁石体３０の幅方向両側から搬送爪４８によって挟持され、図１２Ｂに示すように、搬送方向へと搬送される。これにより、磁石体３０の割断部位の上面には、磁石片３１の上面と未割断の磁石体３０の上面とにそれぞれ塗付されているコーティング３４を引き離す方向に力が作用し、コーティング３４が割断予定部位に沿って引き切られる。このとき、未割断の磁石体３０は磁石押さえによってダイ４１に押し付けられているので、磁石片３１とともに搬送されることはない。
　このように、割断後に未割断の磁石体３０を搬送方向手前側の磁石押さえ４４によって下方へと押圧することで固定するので、より確実に未割断の磁石体３０を固定してコーティング３４を引き切ることができ、磁石片３１の搬送不具合を防止することができる。
　次に、第３実施形態について説明する。
　本実施形態では、磁石体３０の割断時におけるパンチ４３の動作によってコーティング３４を切断する。磁石片の製造装置３１０の主な構成は第２実施形態と同様であるが、本実施形態では搬送方向前方側の磁石押さえ４５に代えて、割断された磁石片３１を受け止めるストッパ５１を備える。
　ストッパ５１は、磁石片３１を受け止める際の衝撃を緩和可能な弾性部材によって構成される。また、磁石片３１を受け止める部分に緩衝材を設けた構造であってもよい。さらに、磁石片の製造装置３１０は、割断されて飛び出す磁石片３１の通過を検知する検知センサ５２を備える。
　磁石体３０を割断するまでの工程は第２実施形態の図９Ａ及び図９Ｂと同様である（図１４Ａ、図１４Ｂ）。磁石体３０を割断後、図１４Ｃに示すように、パンチ４３をさらに下方へと押圧する。これにより、割断部位の上面のコーティング３４の曲げ量が増大してコーティング３４が切断される。
　つまり、磁石体３０を割断するに当たってパンチ４３は２段階でストロークし、パンチ４３の動作は、１段目の下降で磁石体３０を割断させ（図１４Ｂ）、２段目の下降でコーティング３４を切断する（図１４Ｃ）、２段モーションとなる。
　パンチ４３の２段目の下降でコーティング３４が切断されると、割断された磁石片３１は弾かれて搬送方向へと飛び出す。これにより、検知センサ５２が磁石片３１の通過を検知し、パンチ４３の下降が停止される。飛び出した磁石片３１はストッパ５１に受け止められ、ストッパ５１は磁石片３１の搬送経路から退避するように図中斜め上方へと退避する。
　このように、磁石体３０の割断後にパンチ４３をさらに下降させるので、割断後に繋がっているコーティング３４をパンチ４３によって切断することができる。よって、磁石片３１の搬送不具合によって生産設備が一時停止してしまうことを防止することができる。
　また、パンチ４３は１段目の下降で磁石体３０を割断させ、その後に２段目の下降でコーティング３４を切断するので、パンチ４３のオーバーストロークによる磁石体３０の異常割れは発生しない。
　さらに、検知センサ５２によって磁石片３１の通過を検知したらパンチ４３の下降を停止するので、パンチ４３の２段モーションによるサイクルタイムのロスを低下させることができる。
　さらに、コーティング３４が切断されて飛び出す磁石片３１をストッパ５１によって受け止めるので、磁石片３１の飛散を防止して適切に搬送することができる。
　ここで、磁石体３０の割断時にコーティング３４を切断するため、図１４Ｃでは、パンチ４３の動作を２段モーションとしたが、これに代えて、以下のような構成を有する磁石片の製造装置３２０を採用することも可能である。
　この磁石片の製造装置３２０は、パンチ４３を割断時の下死点位置で所定の切断時間だけ待機させる。切断時間は、コーティング３４が確実に切断できる程度の時間であり、例えば１秒に設定される。
　磁石体３０を割断するまでの工程は図１４Ａ及び図１４Ｂと同様である（図１５Ａ、図１５Ｂ）。磁石体３０を割断後、図１５Ｃに示すように、パンチ４３が下死点位置で停止している間、コーティング３４には曲げ力が作用し続けるので、パンチ４３を上述のようにさらに下降させなくても、切断時間だけ待機すればコーティング３４を切断することができる。
　コーティング３４が切断されると磁石片３１は搬送方向へと飛び出し、検知センサ５２に検知される。磁石片３１が検知されると、切断時間が経過していなくてもパンチ４３の下死点位置での待機を終了させる。
　このように、磁石体３０の割断後にパンチ４３を当該下死点位置に待機させるので、割断後に繋がっているコーティング３４をコーティング３４に作用する曲げ力によって切断することができる。よって、磁石片３１の搬送不具合によって生産設備が一時停止してしまうことを防止することができる。
　また、パンチ４３は磁石体３０を割断した下死点位置において待機させるので、パンチ４３のオーバーストロークによる磁石体３０の異常割れは発生しない。
　さらに、検知センサ５２によって磁石片３１の通過を検知したらパンチ４３の下死点位置での待機を終了するので、パンチ４３の待機によるサイクルタイムのロスを低下させることができる。
　またここで、図１４Ｃ及び図１５Ｃでは、コーティング３４が切断されて磁石片３１が飛び出したことを検知センサ５２によって検知しているが、これに代えて、以下のような構成を有する磁石片の製造装置３３０を採用することも可能である。
　この磁石片の製造装置３３０は、図１６に示すように、パンチ４３にロードセル（荷重変換器）５３を取り付け、パンチ４３に付与される荷重をモニターする。さらに、ロードセル５３によって検出される荷重が切断判断荷重（例えばゼロ）以下となった時、コーティング３４が切断されたと判断してパンチ４３の２段モーション又は下死点位置での待機を終了させる。
　このように、ロードセル５３によってコーティング３４の切断を検知したらパンチ４３の２段モーション又は下死点位置での待機を終了させるので、パンチ４３の２段モーション又は下死点位置での待機によるサイクルタイムのロスを低下させることができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　例えば、上記第１～第３実施形態では、磁石体割断後に、ダイクッション４７、搬送爪４８、４９、若しくはパンチ４３の動作によってコーティング３４を切断しているが、これに加えて、図１７に示すように、パンチ４３の内部にヒータ５４を設け、磁石体割断時にパンチ４３を加熱することでパンチ４３の先端部が当接するコーティング３４を溶かし切る、又は焼き切る構造としてもよい。
　これにより、割断後に繋がっているコーティング３４をより確実に切断することができ、磁石片３１の搬送不具合によって生産設備が一時停止してしまうことを防止することができる。
　また、上記第１～第３実施形態を適宜組み合わせた構造とすることでコーティング３４をより確実に切断することができる。
　本願は２０１２年７月２日に日本国特許庁に出願された特願２０１２－１４８３１８に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (15)

  1. 　外面にコーティングが施された磁石体を複数の割断予定部位で割断する界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記磁石体が載置される載置台と、
    　２つの前記載置台間に配置される前記割断予定部位において前記磁石体を押圧して前記磁石体を割断する押圧手段と、
    　前記磁石体の割断後に、前記押圧手段が押圧した前記割断予定部位に存在する前記コーティングを切断する切断手段と、
    を備える界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  2. 　請求項１に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記切断手段は、割断時に前記２つの載置台間の前記磁石体に生じるモーメントとは逆向きのモーメントを割断後に付与することで前記コーティングを切断する、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  3. 　請求項２に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記２つの載置台間に設けられ前記磁石体を割断時の押圧方向とは逆方向へと押圧する方向に付勢され、前記載置台の載置面より前記逆方向に突き出る突出部を先端に有する付勢手段と、
    　前記付勢手段の押圧による前記磁石体の前記載置台からの浮き上がりを規制する規制手段と、
    をさらに備え、
    　前記切断手段は、前記規制手段によって前記磁石体の浮き上がりを規制した状態で、割断された前記割断予定部位を前記付勢手段の前記突出部によって前記逆方向へ押圧することで前記逆向きのモーメントを付与する、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  4. 　請求項２又は請求項３に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記切断手段は、前記磁石体の割断後に前記磁石片が載置される側の前記載置台を下降させることで前記逆向きのモーメントを付与する、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  5. 　請求項１に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記切断手段は、前記磁石体の割断によって分割された前記磁石片と未割断磁石体とを、それぞれ独立した固定手段によって固定し、前記磁石片を前記未割断磁石体から引き離す方向に搬送することで前記コーティングを切断する、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  6. 　請求項５に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記未割断磁石体は、幅方向両側から挟持して固定される、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  7. 　請求項５又は請求項６に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記未割断磁石体は、前記未割断磁石体の載置面に開口部が密接するエア穴の吸引力によって固定される、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  8. 　請求項５から請求項７までのいずれか一項に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記未割断磁石体を前記載置台へと押し付ける磁石押さえをさらに備え、
    　前記未割断磁石体は、前記磁石押さえによって前記載置台へ押し付けられて固定される、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  9. 　請求項１に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記切断手段は、前記押圧手段によって前記磁石体を割断した後、前記押圧手段をさらに割断時の押圧方向と同じ方向へと押圧させる切断動作によって前記コーティングを切断する、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  10. 　請求項１に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記切断手段は、前記押圧手段によって前記磁石体を割断した後、前記押圧手段の押圧方向の位置を割断時の位置に切断時間だけ保持させる切断動作によって前記コーティングを切断する、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  11. 　請求項９又は請求項１０に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記コーティングが切断された場合に前記磁石片が通過する位置に設けられ前記磁石片の通過を検知する検知手段をさらに備え、
    　前記切断手段は、前記検知手段によって前記磁石片の通過が検知された場合、前記押圧手段の前記切断動作を終了させる、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  12. 　請求項９から請求項１１までのいずれか一項に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記コーティングが切断された際に弾かれた前記磁石片を受け止めるストッパをさらに備え、
    　前記ストッパは、前記磁石片を受け止めた後、前記磁石片の搬送経路から退避する、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  13. 　請求項９から請求項１２までのいずれか一項に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記押圧手段の下端に設けられ前記押圧手段が前記磁石体から受ける荷重を検出する検出手段をさらに備え、
    　前記切断手段は、前記検出手段によって検出される荷重が切断判断荷重より小さくなった場合、前記押圧手段の前記切断動作を終了させる、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  14. 　請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置であって、
    　前記押圧手段の下端に設けられ前記磁石体の割断時に前記コーティングを溶融温度まで加熱する加熱手段をさらに備える、
    界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造装置。
  15. 　外面にコーティングが施された磁石体を複数の割断予定部位で割断する界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造方法であって、
    　前記磁石体が載置される２つの載置台間に配置される前記割断予定部位において前記磁石体を押圧して前記磁石体を割断する工程と、
    　前記磁石体の割断後に、前記磁石体を割断する工程において押圧された前記割断予定部位に存在する前記コーティングを切断する工程と、
    を含む界磁極用磁石体を構成する磁石片の製造方法。
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